CN106207226A - 燃料电池系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料电池系统及其控制方法。该燃料电池系统包括至少一个旁通阀，该旁通阀设置在燃料电池堆入口的通道和旁通通道之间，该旁通通道是从燃料电池堆入口的通道分支并连接到燃料电池堆的排放口。另外，控制器通过调节旁通阀的开度将从鼓风机供给来的空气旁通到排放口。

Description

燃料电池系统及其控制方法

技术领域

本发明总体上涉及一种燃料电池系统及控制燃料电池系统的方法。更具体地说，本发明涉及一种燃料电池系统及其控制方法，其使用旁通阀来稀释排放的氢气，上述旁通阀设置在旁通通道和燃料电池堆入口处的通道之间。

背景技术

燃料电池车辆包括：燃料电池堆，用作动力源的多个燃料电池堆叠而成；燃料供给系统，配置成向燃料电池堆供给氢气作为燃料；空气供给系统，配置成供给氧气作为电化学反应所需的氧化剂；以及水热管理系统配置成调节上述燃料电池堆的温度。燃料供给系统将氢气罐内压缩的氢气解压缩并且将该解压缩的氢气供给到燃料电池堆的燃料电极(阳极)。空气供给系统利用鼓风机从外部吸入空气并将其供给到燃料电池堆的空气电极(阴极)。

当氢气和空气分别提供给燃料电池堆的燃料电极和空气电极时，氢离子在燃料电极处通过催化反应被提取出来。该分离的氢离子通过电解质膜传递到阳极，并且来自燃料电极的氢离子和电子与氧气在阳极处发生电化学反应从而产生电能。具体而言，氢气在燃料电极上的电化学氧化以及氧气在空气电极的电化学还原引起电子移动，并且电子的移动产生电力和热量。此外，通过氢气与氧气结合的化学反应产生水蒸汽或水。

排放装置被配置为排放未反应的氢气、氧气以及包括水蒸汽、水和热量在内的副产物，该副产物是在电能产生期间产生的。此外，气体诸如水蒸汽、氢气和氧气通过通风罩被排放到空气中。由于排放要满足环境标准，氢气应当被空气稀释后才能排放。由此，燃料电池车辆的点火开关关断时降低氢气量的方法已被公开。然而，根据现有技术的这种方法，可能会损坏燃料电池堆的耐久性，因此需要提供一种利用从燃料电池系统的空气供给系统供给来的空气来稀释氢气的方法。

发明内容

因此，本发明提供了一种燃料电池系统及其控制方法，其可以使用旁通阀来稀释排放的氢气，上述旁通阀设置在旁通通道和燃料电池堆入口的通道之间。

根据本发明示例性实施例的燃料电池系统可以包括：至少一个旁通阀，上述旁通阀设置在燃料电池堆的入口的通道和旁通通道之间，上述旁通通道从上述入口内的通道分支并连接到上述燃料电池堆的排放口；以及控制器，被配置成通过调节上述旁通阀的开度来旁通从鼓风机供给空气到上述排放口。上述旁通阀可以设置在与上述鼓风机和加湿器之间、上述加湿器和上述燃料电池堆的入口之间的至少一个对应的位置。

根据本发明的示例性实施例的燃料电池系统的控制方法可以包括：在点火开关关断后或通过唤醒(Wakeup)状态供给氢气后，估计空气供给系统和空气排放系统中的氢气浓度，其中上述空气排放系统包括空气排放部，其用于排放从燃料电池堆排出的空气，上述空气供给系统包括燃料电池堆的阴极、加湿器和鼓风机；以及当车辆随后启动时，基于估计出的氢气浓度调节旁通阀的开度。

氢气浓度的估计步骤可以包括：通过测量在点火开关关断后或通过唤醒模式或状态供给氢气后经历的时间，确定当测量出的时间大于第一参考时间周期时，上述空气供给系统和上述空气排放系统中的氢气浓度将要增加。另外，在旁通阀的开度的调节步骤中，当氢气浓度被预测为将要增加时，可以通过调节上述旁通阀的开度，使由上述鼓风机供给的空气旁通到燃料电池堆的排放口。

而且，上述氢气浓度的估计步骤可以包括：通过测量在点火开关关断后或通过唤醒供给氢气后经历的时间，确定当测量出的时间大于第二参考时间周期时，上述空气供给系统和上述空气排放系统中的氢气浓度将要降低。此外，在上述旁通阀的开度的调节步骤中，当氢气浓度被预测为将要降低时，可以通过调节上述旁通阀的开度，不使由鼓风机供给的空气旁通到燃料电池堆的排放口。

上述氢气浓度的估计步骤可以包括：通过测量在点火开关关断后或通过唤醒供给氢气后经历的时间，确定当测量出的时间在第一参考时间周期和第二参考时间周期之间时，上述空气供给系统和上述空气排放系统中的氢气浓度已经增加。另外，在上述旁通阀的开度的调节步骤中，当氢气浓度被预测为已经增加时，可以通过调节上述旁通阀的开度，使由上述鼓风机供给的空气旁通到燃料电池堆的排放口。

上述旁通阀的开度的调节步骤可以包括：基于估计出的氢气浓度通过调节上述旁通阀的开度来改变旁通到排放口的空气量。该过程还可以包括：当估计出的氢气浓度相当高(例如大于预定浓度)时，通过增加上述旁通阀的开度来增加旁通到上述排放口的空气量；以及当估计出的氢气浓度相当高时，通过增加调节上述旁通阀的开度的时间周期来增加旁通到上述排放口的空气量。

在上述氢气浓度的估计步骤中估计出的氢气浓度可以与停止从外部供给氢气时的阳极处测量的氢气压力成正比。该氢气浓度还可以与上述点火开关关断后发生氢气净化时的净化的氢气量成正比。随着从燃料电池堆的阳极渗透(crossover)到阴极的氢气量增加，上述第一参考时间周期可以减小。

另外，上述从阳极渗透(crossover)到阴极的氢气量取决于阳极上的压力以及燃料电池堆的温度或加湿状态，并且上述从阳极渗透到阴极的氢气量可以随着阳极上的压力增加而增加，随着燃料电池堆的温度增加而增加，随着燃料电池堆的湿度增加而增加。在上述点火开关关断后发生氢气净化时设定的上述第一参考时间周期可以小于不发生氢气净化时设定的上述第一参考时间周期。随着从外部到燃料电池堆的空气流入量增加，上述第二参考时间周期可以减小。

上述从外部到燃料电池堆的空气流入量的增加可以由通过空气流量传感器测量的值来确定，或者由燃料电池堆的温度是否增加或由用于防止空气从外部流入的空气截流阀是否工作来确定。上述第二参考时间周期可以随着阳极处氢气的压力增加而增加，上述第二参考时间周期可以随着阳极处氢气的压力减小而减小，上述氢气的压力在停止从外部供给氢气时在阳极处被测量。在上述点火开关关断后发生氢气净化时设定的上述第二参考时间周期可以大于不发生氢气净化时设定的上述第二参考时间周期。

根据本发明示例性实施例的一种燃料电池系统及其控制方法，可以通过旁通阀和旁通通道来旁通(bypass)空气到排放口，上述旁通通道设置在鼓风机出口或燃料电池堆入口的通道处。因此，尽管在鼓风机启动时空气供给系统中积累的氢气被迅速排出，该氢气也被旁通来的空气稀释后排出。另外，由于空气供给系统中的氢气浓度可以被估计，所以基于所估计的氢气浓度可以调节旁通阀的开度，因此，与上述排放的氢气量相对应的定量空气被供给到排放口。

附图说明

在下面的与附图相结合的详细描述中可以更清楚地理解本发明中上述的和其它的目的、特征及优点，其中：

图1和图2是基于本发明示例性实施例的燃料电池系统的示例性框图；

图3是基于本发明示例性实施例的燃料电池系统中燃料电池堆、加湿器、鼓风机以及空气排放口之间相互关系的示例性框图。

图4是基于本发明示例性实施例的燃料电池系统的空气供给系统内氢气浓度随燃料电池车辆的点火开关关断后或经过唤醒后经历的时间的变化的示例性曲线图。

具体实施方式

本发明公开的说明书中示范性实施例的特定结构或功能的描述不应局限于本发明，并且仅用于本发明示例性实施例的描述，其可以以不同的方式来体现。具体的示例性实施例在附图中被图示性说明并在说明书或申请中进行了详细的描述，因为本发明的示范性实施例可以具有多种形式和修改。但是可以理解的是，本发明的示范性实施例并不限制为具体的实施例，而是涵盖包括本发明范围的所有修改、等同和替代。

应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”、“车辆的”或其他类似术语包括一般的机动车辆，比如包含多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商业车辆的客运汽车、包括各种轮船和舰船的船只、飞机等，还包括混合动力车、电动车、插电式混合动力电动车、氢动力车和其它替代燃料车辆(例如，燃料是从非石油资源中提炼出来的)。如本文所述，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如同时具有汽油动力和电动力的车辆。

尽管术语第一、第二等可在本文中用来描述各种元件，但是这些术语并不限制该元件。这些术语用来区分彼此不同的元件。例如，不脱离本发明的范围，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。应当理解，当一个元件涉及“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到另一元件，或者存在中间元件。相反，当一个元件涉及“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其它词语应该以类似方式解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。

这里使用的术语是用于描述具体实施例的，而不是限制本发明。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外清楚地指明。进一步可以理解，在本说明书中使用“包括”、“包含”、“具有”和/或“含有”等术语时，说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项的任意和所有组合。

除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员所理解的含义相同。可以进一步理解，如在常用词典中定义的术语具有的含义应该与相关领域上下文中的含义相同，并且不会被理想化或过于正式化的理解，除非在本文中被明确地定义。

尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性进程，可以理解的是，上述示例性进程也可以由一个或多个模块执行。此外，应该理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的一个硬件设备。所述存储器被配置为存储所述模块，以及处理器被专门配置为执行所述模块以实现其在下面进一步描述的一个或多个进程。

此外，本发明的控制逻辑可被实施为计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以分布在连接计算机系统的网络上，这样可以通过分布式方式例如通过远程服务器或控制器局域网络(CAN：controller area network)存储和执行计算机可读介质。

现在应参考附图，其中相同的附图标记贯穿于不同的附图以用于指定相同或相似的部件。

图1和图2是基于本发明示例性实施例的燃料电池系统100的示例性框图。参照图1和图2，根据本发明的一示例性实施例的燃料电池系统100可包括：入口处的空气截流阀10、鼓风机20、加湿器30、旁通阀40a和40b、燃料电池堆50、出口处的空气截流阀60、氢气罐70以及控制器80。另外，燃料电池系统100还可以包括设置在入口处的空气截流阀10前端的过滤器(未示出)、和鼓风机20入口和设置在燃料电池系统100的入口处的空气截流阀10出口之间的消音器(未示出)。还可以包括设置在阳极(燃料电极)出口处的净化阀(未示出)和排出阀(drain valve)(未示出)。由于燃料电池系统100的部分结构通常能够被本领域技术人员所理解，所以各部件的描述将被省略。

基于本发明示例性实施例的燃料电池系统100可以包括旁通阀40a和40b。图1中示出的旁通阀40a可以设置在鼓风机20的出口和加湿器30的入口之间。通过调节旁通阀40a的开度，控制器80可以将通过鼓风机20要供给到加湿器30的空气旁通到排放口。根据控制器80对开度的调节，可以调节旁通到排放口的空气量。

图2中示出的旁通阀40b可以设置在加湿器30的出口与燃料电池堆50的入口之间。通过调节旁通阀40b的开度，控制器80可以将通过加湿器30要供给到燃料电池堆50入口的空气旁通到排放口。换句话说，根据控制器80对开度的调节，可以调节旁通到排放口的空气量。旁通阀40a和40b可以设置在旁通通道和燃料电池堆50入口处的通道之间。

图3是基于本发明示例性实施例的燃料电池系统中燃料电池堆、加湿器、鼓风机以及空气排放口之间相互关系的示例性框图。可能因燃料电池堆50的温度或加湿状态产生以及因阳极和阴极之间的压力差产生的从阳极渗透到阴极的氢气与净化的氢气可以通过加湿器30排放到排放口。即使空气截流阀60可以设置在出口处以防止空气从排放口流入到加湿器30，空气也可以从外部流入该系统。

此外，一个或多个旁路阀40a和40b可以设置在燃料电池系统内。第一旁通阀40a可以设置在鼓风机20和加湿器30之间，以及第二旁通阀40b可以设置在加湿器30与燃料电池堆50的入口之间。旁通阀40a和40b每者可以是设置在燃料电池堆50入口的通道和旁通通道45a和45b之间的分支点处的三通阀。通过调节旁通阀40a和40b的开度，控制器80可以配置成调节通过燃料电池堆的空气量及该燃料电池堆旁通的空气量。此外，控制器80可以配置成估计空气供给系统内的氢气浓度，其将会在后文描述，并且控制器80可以配置成基于估计出的氢气浓度来调节旁通阀40a和40b的开度。

图4是基于本发明示例性实施例的燃料电池系统的空气供给系统内氢气浓度随燃料电池车辆的点火开关关断后或经过唤醒模式后经历的时间的变化的示例性曲线图。特别是，唤醒模式或状态被描述如下。响应于确定燃料电池系统不工作的点火开关关断状态已经维持预定的时间周期，燃料电池车辆的控制器80可以被配置成操作空气截流阀60以防止空气从外部流入到燃料电池堆50。然而，随着时间的推移，从外部流入到阴极的空气被传递到阳极。在这种情况下，当车辆被启动时，可能会部分地产生高电压并且碳载体材料(carbon supportmaterial)可能被氧化，从而引起燃料电池性能劣化。因此，为了调节氢气的供给，燃料电池控制器80需要被周期性地唤醒(例如，从待机模式启动或从休眠模式中激活)。这个过程被称为唤醒。换句话说，点火开关关断后和唤醒后均指氢气没有被供给到燃料电池堆的时段。

本发明的燃料电池系统的控制方法可以包括：在点火开关关断后或唤醒后，估计空气供给系统和空气排放系统中的氢气浓度；当车辆启动时，基于所估计出的氢气浓度来调节旁通阀的开度。特别是，空气供给系统可以包括燃料电池堆的阴极、加湿器和鼓风机，空气排放系统可以包括空气排放部，其用于排放从燃料电池堆排出的空气。上述涉及过程的对象可以是燃料电池控制器或特定控制器(例如，控制器可以被配置为执行该方法)。

为了估计氢气浓度，可以测量点火开关关断后经历的时间或通过唤醒供给氢气后经历的时间。当测量出的时间大于第一参考时间周期时，空气供给系统和空气排放系统中的氢气浓度被预测为将要增加。此外，可以测量点火开关关断后经历的时间或通过唤醒供给氢气后经历的时间，并且当测量出的时间大于第二参考时间周期时，空气供给系统和空气排放系统中的氢气浓度被预测为将要降低。

此外，可以测量点火开关关断后经历的时间或通过唤醒供给氢气后经历的时间，并且当测量出的时间在第一参考时间周期和第二参考时间周期之间时，空气供给系统和空气排放系统中的氢气浓度被预测为已经增加。具体地，随着从燃料电池堆的阳极渗透到阴极的氢气量增加，第一参考时间周期可被设定为减小。从阳极渗透到阴极的氢气量取决于阳极上的压力以及燃料电池堆的温度或加湿状态。随着阳极侧压力的增加、燃料电池堆温度的增加、以及燃料电池堆湿度的增加，从阳极渗透到阴极的氢气量也会增加。

此外，点火开关关断后发生氢气净化时设定的第一参考时间周期可小于不发生氢气净化时设定的时间周期。随着从外部流入到燃料电池堆的空气量增加，第二参考时间周期可被设置为减小。空气流入的增加可以由空气流量传感器(未示出)来确定。当空气流量传感器出现故障时，空气流入的增加可以通过确定燃料电池堆的温度是否增加，或者通过确定防止空气从外部流入的空气截流阀是否工作，来确定。

当停止从外部供给氢气时，可以在阳极侧测量氢气压力，并且随着阳极侧处测量的氢气压力增加，第二参考时间周期可以设置为增加。另一方面，随着阳极侧处测量的氢气压力减小，第二参考时间周期可以设置为减小。点火开关关断后发生氢气净化时设定的第二参考时间周期也可大于不发生氢气净化时设定的时间周期。

上述描述是用来说明图4的曲线图。换句话说，当预定的时间周期过去时，氢气浓度增加。然后，当另一预定的时间周期过去时，氢气浓度减小。在两个不同的时间周期之间，氢气浓度可保持相当高的水平。当氢气浓度被预测为将要增加或当氢气浓度被预测为已经增加时，可以通过调节旁通阀的开度使得由鼓风机供给的空气被旁通到燃料电池堆的排放口。当氢气浓度被预测为降低时，可以通过调节旁通阀的开度，不使由鼓风机供给的空气旁通到燃料电池堆的排放口。

此外，基于估计出的氢气浓度，通过调节旁通阀的开度，可以改变旁通到排放口的空气量。当估计出的氢气浓度增加时，通过增加旁通阀的开度，可以使旁通到排放口的空气量增加。另外，当估计出的氢气浓度增加时，通过增加调节旁通阀的开度的时间周期，可以使旁通到排放口的空气量增加。换言之，通过调节旁通阀的开度，旁通到燃料电池堆的排放口的空气量可以增加。特别是，在该阀保持打开到预定程度后，旁通阀的开度可再次被调节以供给空气到燃料电池堆的入口。换言之，为了调节旁通到排放口的空气量，旁通阀的开度可以增加以及打开该阀到预定程度的时间周期可以增加。

当停止从外部供给氢气时，估计出的氢气浓度可以与阳极侧处测量的氢气压力成正比。当点火开关关断后发生氢气净化时，估计出的氢气浓度可以与净化的氢气量也成正比。燃料电池堆50中的氢气的总量是在燃料电池堆50的电压完全消除后通过氢气压力计算得到的阳极上的剩余氢气量和通过燃料电池车辆的点火开关关断后发生的氢气净化而净化的氢气量的总和。燃料电池系统100的空气供给系统中的最大氢浓度可以正比于氢气的总量。

另外，移动到空气供给系统内部的氢气移动速率可以是氢气从阳极渗透到阴极的速率。净化的氢气可直接移动到空气供给系统。当空气从外部流入时，燃料电池堆50的电压可以升高。然后，当电压由连接到燃料电池堆50的燃料电池负载装置(未示出)耗尽时，燃料电池堆50内部的剩余氢可被消耗掉。

如图4所示，空气供给系统中的氢气浓度可以根据氢气的总量、氢气的移动速率以及空气从外部的流入速率而改变。基于该数据，控制器80可以配置成估计空气供给系统中的氢气浓度，并且可以基于所估计出的氢气浓度调节旁通阀40a和40b的开度。特别是，当鼓风机20启动时，空气供给系统中积累的氢气可被迅速排出。通过估计空气供给系统中积累的氢气浓度，可以在鼓风机20启动时操作旁通阀40a和40b。因此，通过鼓风机20的空气可以被供给到排放口以稀释氢气。

根据本发明示例性实施例的燃料电池系统及其控制方法，可以通过旁通阀和旁通通道来旁通空气到排放口，上述旁通通道设置在鼓风机出口或燃料电池堆入口的通道处。因此，虽然在鼓风机启动时空气供给系统中积累的氢气可被迅速排出，但该氢气可以被旁通来的空气稀释后排出。另外，由于可以估计空气供给系统中的氢气浓度，所以可以基于所估计出的氢气浓度来调节旁通阀的开度，因此，与将要排放的氢气量相对应的量的空气被供给到排放口。

虽然以示例性目的公开了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明以及所附权利要求的精神和范围内的各种修改、补充和替换都是可能的。

Claims (23)

1.一种燃料电池系统，包括：

至少一个旁通阀，所述旁通阀设置在燃料电池堆的入口内的通道和旁通通道之间，所述旁通通道从所述入口的通道分支并连接到所述燃料电池堆的排放口；以及

控制器，被配置成通过调节所述旁通阀的开度来旁通从鼓风机供给的空气到排放口。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述旁通阀设置在与所述鼓风机和加湿器之间、所述加湿器和所述燃料电池堆的入口之间的至少一个对应的位置。

3.一种如权利要求1所述的燃料电池系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

在点火开关关断后或通过唤醒供给氢气之后，由控制器，估计空气供给系统和空气排放系统中的氢气浓度；以及

当车辆随后启动时，由所述控制器基于估计出的氢气浓度调节旁通阀的开度；

其中所述空气排放系统包括空气排放部，其用于排放从燃料电池堆排出的空气；

所述空气供给系统包括燃料电池堆的阴极、加湿器和鼓风机。

4.如权利要求3所述的控制方法，其中：

氢气浓度的估计步骤包括：由所述控制器通过测量在点火开关关断后或通过唤醒供给氢气之后所经历的时间，预测当测量出的时间大于第一参考时间周期时，所述空气供给系统和所述空气排放系统中的氢气浓度将要增加；

在旁通阀的开度的调节步骤中，当氢气浓度被预测为将要增加时，通过调节所述旁通阀的开度，使由所述鼓风机供给的空气旁通到燃料电池堆的排放口。

5.如权利要求3所述的控制方法，其中：

所述氢气浓度的估计步骤包括：由所述控制器通过测量在点火开关关断后或通过唤醒供给氢气之后所经历的时间，预测当测量出的时间大于第二参考时间周期时，所述空气供给系统和所述空气排放系统中的氢气浓度将要降低；

在所述旁通阀的开度的调节步骤中，当氢气浓度被预测为将要降低时，通过调节所述旁通阀的开度，不使由鼓风机供给的空气旁通到燃料电池堆的排放口。

6.如权利要求3所述的控制方法，其中：

所述氢气浓度的估计步骤包括：由所述控制器通过测量在点火开关关断后或通过唤醒供给氢气之后所经历的时间，预测当测量出的时间在第一参考时间周期和第二参考时间周期之间时，所述空气供给系统和所述空气排放系统中的氢气浓度已经增加；

在所述旁通阀的开度的调节步骤中，当氢气浓度被预测为已经增加时，通过调节所述旁通阀的开度，使由所述鼓风机供给的空气旁通到燃料电池堆的排放口。

7.如权利要求3所述的控制方法，其中：

所述旁通阀的开度的调节步骤包括：由所述控制器基于估计的氢气浓度通过调节所述旁通阀的开度来改变旁通到排放口的空气量。

8.如权利要求7所述的控制方法，其中：

所述旁通阀的开度的调节步骤包括：当估计出的氢气浓度增加时，由所述控制器通过增加所述旁通阀的开度来增加旁通到所述排放口的空气量。

9.如权利要求7所述的控制方法，其中：

所述旁通阀的开度的调节步骤包括：当估计出的氢气浓度增加时，由所述控制器通过增加调节所述旁通阀的开度的时间周期来增加旁通到所述排放口的空气量。

10.如权利要求7所述的控制方法，其中：

估计出的氢气浓度与停止从外部供给氢气时在阳极测量的氢气压力成正比。

11.如权利要求7所述的控制方法，其中：

估计出的氢气浓度与所述点火开关关断后发生氢气净化时的净化的氢气量成正比。

12.如权利要求7所述的控制方法，其中：

随着从燃料电池堆的阳极渗透到阴极的氢气量增加，所述第一参考时间周期减小。

13.如权利要求12所述的控制方法，其中：

所述从阳极渗透到阴极的氢气量取决于阳极的压力以及燃料电池堆的温度或加湿状态；以及

所述从阳极渗透到阴极的氢气量随着阳极的压力的增加而增加，随着燃料电池堆的温度的增加而增加，随着燃料电池堆的湿度的增加而增加。

14.如权利要求4所述的控制方法，其中：

在所述点火开关关断后发生氢气净化时设定的第一参考时间周期小于不发生氢气净化时设定的第一参考时间周期。

15.如权利要求5所述的控制方法，其中：

随着从外部到燃料电池堆的空气的流入量的增加，所述第二参考时间周期减小。

16.如权利要求15所述的控制方法，其中：

来自外部的空气流入量的增加由通过空气流量传感器测量的值来确定，或者由燃料电池堆的温度是否增加或由用于防止空气从外部流入的空气截流阀是否工作来确定。

17.如权利要求5所述的控制方法，其中：

所述第二参考时间周期随着阳极的氢气压力的增加而增加，并且所述第二参考时间周期随着阳极氢气的压力的减小而减小，所述氢气的压力在停止从外部供给氢气时在阳极处被测量。

18.如权利要求5所述的控制方法，其中：

在所述点火开关关断后发生氢气净化时设定的第二参考时间周期大于不发生氢气净化时设定的第二参考时间周期。

19.如权利要求6所述的控制方法，其中：

随着从燃料电池堆的阳极渗透到阴极的氢气量的增加，所述第一参考时间周期减小。

20.如权利要求6所述的控制方法，其中：

在所述点火开关关断后发生氢气净化时设定的第一参考时间周期小于不发生氢气净化时设定的第一参考时间周期。

21.如权利要求6所述的控制方法，其中：

随着从外部流入到燃料电池堆的空气量的增加，所述第二参考时间周期减小。

22.如权利要求6所述的控制方法，其中：

所述第二参考时间周期随着阳极的氢气压力的增加而增加，所述第二参考时间周期随着阳极的氢气压力的减小而减小，所述氢气的压力在停止从外部供给氢气时在阳极处被测量。

23.如权利要求6所述的控制方法，其中：

在所述点火开关关断后发生氢气净化时设定的第二参考时间周期大于不发生氢气净化时设定的第二参考时间周期。